рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Механика
- /
- Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
Реферат Курсовая Конспект
Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач - раздел Механика, Курс лекций по Прикладной механике ЛЕКЦИЯ 1 Теория механизмов и машин При Передаче Крутящего Момента Зуб, Под Действием Приложенных К Нему Сил, ...
При передаче крутящего момента зуб, под действием приложенных к нему сил, находится в сложном напряжённом состоянии:
Рис.3.3
В месте контакта зубьев действует контактное напряжение 
. Уножки зуба возникают максимальные напряжения изгиба 
.
Напряжения и меняются по прерывистым пульсирующим циклам.
Циклическое изменение напряжений может быть причиной поломки зубьев и усталостного выкрашивания их поверхностей. Кроме того, имеющиеся в зацеплении относительные скольжения профилей вызывает износ и заедание зубьев.
Рассмотрим виды разрушений зубьев, вызываемые действием контактных напряжений и напряжений изгиба :
· Поломка- связана с действием напряжений изгиба. Различают поломку от больших нагрузок и усталостную поломку,
· Усталостное выкрашивание - вызывается циклическим действием переменных контактных напряжений и является основным видом разрушений поверхности зубьев при хорошей смазке (в закрытых передачах). При появлении раковин нарушается условие образования сплошной масляной плёнки, появляется металлический контакт с последующим быстрым износом или задиром поверхностей.
· Абразивный износ - основной вид повреждения зубьев при плохой смазке (открытые передачи). У изношенной передачи увеличиваются зазоры в зацеплении, появляется шум, удары, снижается прочность зуба из-за уменьшения его поперечного сечения. Это может привести к поломке.
· Заедание - наблюдается в высоконагруженных скоростных передачах. В месте соприкосновения зубьев значительно повышается температура, способствующая разрывам масляной плёнки. Происходит микросваривание частиц металла с последующим их отрывом от основного металла. Образовавшиеся наросты задирают поверхность зубьев в направлении скольжения.
Расчёт цилиндрических прямозубых передач на прочность
Расчёт цилиндрических зубчатых передач на прочность стандартизован ГОСТ 21354-75.
ГОСТом предусмотрен расчёт прочности зубьев по контактным напряжениям и расчёт прочности по напряжениям изгиба.
Расчёт прочности зубьев по контактным напряжениям
Так как усталостное выкрашивание, вызываемое действием переменных контактных напряжений является основным видом повреждения зубьев в закрытых передачах, то расчёт по контактным напряжениям является основным(проектным) расчётом для закрытых передач.
Установлено, что наименьшей контактной выносливостью обладает околополюсная зонарабочей поверхности зубьев. Поэтому расчёт напряжений принято выполнять при контакте в полюсе зацепления.
Контакт зубьев можно рассматривать как контакт двух цилиндров с радиусами 
и 
сжимаемых силой Fn (рис.3.4).
При этом контактные напряжения определяются по формуле Герца:
(3.6)
где 
- приведённый радиус кривизны.
(3.7)
+ - при внешнем зацеплении;
- -
при внутреннем зацеплении.
С учетом параметров зубчатого зацепления 
(3.8)
q - удельная нагрузка на единицу длины контактной линии зуба.
(3.9)
где 
- ширина зубчатого венца для однопарного зацепления.
- коэффициент неравномерности нагрузки по ширине колеса при расчёте по контактным напряжениям. Величина 
определяется по специальным графикам в зависимости от схемы передачи и материала зубьев.
- коэффициент динамической нагрузки учитывает дополнительные динамические нагрузки, вызванные погрешностями изготовления передачи.
 |
Рис.3.4
Введем обозначение:
(3.10)
Тогда формулу (3.9) запишется следующим образом:
(3.11)
При расчёте на контактную прочность всем величинам приписывают индекс «Н».
Подставив теперь в формулу Герца (3.6) значения 
(3.11) и 
(3.8) получим:
(3.12)
Учитывая что 
, получим:
(3.13)
Введем обозначения:
- коэффициент, учитывающий свойства материала зубчатых колес,
где: Eпр - приведенный модуль упругости. Для стальных зубчатых колес 
МПа
- коэффициент Пуассона. Для стальных зубчатых колес 
. Тогда 
.
- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей,
где 
- угол наклона зубьев. Для прямозубого колеса 
, 
.
- угол зацепления. Для зубчатых колес нарезанных без смещения 
. Тогда 
.
Окончательно получим
(3.14)
Величина расчётных контактных напряжений одинакова для шестерни и колеса. Поэтому расчёт выполняют для того колеса, у которого допускаемые напряжения меньше. Последняя формула (3.14) удобна, когда размеры передачи известны.
Для проектного расчёта окончательную формулу решают относительно какого-либо размера передачи (обычно 
или 
). Так как неизвестных размеров несколько, то остальные размеры выражают через искомый и задают на основе опыта.
В нашем случае обозначим: 
- коэффициент ширины шестерни относительно ее диаметра.
Найдём
(3.15)
Подставив выражение (3.15) в формулу (3.14) для расчета контактных напряжений, получим:
(3.16)
Решая уравнение (3.16) относительно , находим
, (3.17)
где 
.
Значение обычно невелико и при предварительных расчётах принимают 
, тогда 
.
Выразим крутящий момент 
, диаметр делительной окружности 
.
Введем коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния 
.
После ряда преобразований получим:
, (3.18)
где 
.
При 
для стальных прямозубых колёс 
.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Курс лекций по Прикладной механике ЛЕКЦИЯ 1 Теория механизмов и машин
ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение высшего профессионального образования... ТЮМЕНСКИЙ государственный НЕФТЕГАЗОВЫЙ университет... Филиал ТюмГНГУ в г Нижневартовске...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.022 сек.
Новости и инфо для студентов